interoperabilita’ e standard ifc · interoperabilità = cooperazione + integrazione . 2....
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Adriano Castagnone
INTEROPERABILITA’ E STANDARD IFC
2016:rilascio di BIM Inside
Collegamenti diretti con BIM architettonici
www.bims.news
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Dal 1983: software per il calcolo strutturale
2008: socio fondatore di AIST – Associazione Italiana Software Tecnico
2006: modulo IFC software Axis VM
2015: modulo IFC output software 3Muri
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1. L’interoperabilità
2. L’anatomia di un software BIM
3. Open BIM e Closed BIM 5. La compatibilità
dei software BIM riguardo ai file IFC
6. Le problematiche per il software strutturale
4. Il Capitolato Informativo
L’interoperabilità
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(Fotografia di Ian Adams.)
Un esempio storico di collaborazione nella costruzione. Innalzamento di un fienile Amish in Ohio.
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Interoperabilità =
Cooperazione +
Integrazione 6
1. Cooperazione: abilità a operare e collaborare in un gruppo; è un agire.
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Passaggio critico: dalla COMPETIZIONE alla COLLABORAZIONE
Interoperabilità = Cooperazione + Integrazione
2. Integrazione: Scambio dati e informazioni all’interno di un progetto
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Interoperabilità= Cooperazione + Integrazione
Integrazione delle informazioni ricavate dai diversi modelli • Architettonico • Strutturale • Impianti
Anatomia del software BIM
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Il ponte da superare: dalla logica del disegno alla logica del modello
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Progetto tradizionale: creazione disegno Documentazione del progetto attraverso il disegno manuale o con CAD di piante e sezioni (G. Monge)
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Progetto tradizionale: lettura disegno Anche la lettura avviene con interpretazione dei segni grafici e visualizzazione mentale 3D
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OGGETTI PARAMETRICI (+ DATI )
Progettazione con logica BIM: crea un modello 1. Modello virtuale con oggetti parametrici
Anatomia del software CAD
BIM BIM Building Information Model
CAD GIM Geometric Information Model
0,0,0 30,0,0
30,30,0
0,0,300 30,0,300
30,30,300
Libreria
0,30,300
A= 30 B= 30 H= 300
A B
H
MOTORE PARAMETRICO
PER LA GESTIONE
DEGLI OGGETTI
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Linea 0,0,0 30,0,0 Linea 30,0,0 30,30,0 Linea 0,0,0 0,0,300 … Layer…
Pilastro (30, 30, 300) Codice univoco Cls R 25/30 Fornitore:…. Getto iniziato il … Manutenzione…
Anatomia del software BIM
CAD: Rappresentazione geometrica
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BIM: Virtualizzazione edificio tramite oggetti, relazionati tra loro con le informazioni specifiche
+
BIM: il focus è sulle informazioni
CAD: il focus è sui dati
La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM UNI 11337: 5 MATURITÀ DIGITALE DEL PROCESSO DELLE COSTRUZIONI
16 Livello 0
Livello 0: scambio di disegni su carta Livello 1: scambio di file non strutturati (ancora disegni!)
Livello 1
La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM
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Livello 2: interoperabilità attraverso dati su file
Livello 2
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Livello 2: interoperabilità su modello unico integrato
ARCHITETTONICO STRUTTURALE
ESPORTAZIONE IFC
IMPORTAZIONE IFC
ESPORTAZIONE IFC
IMPORTAZIONE IFC
1
2
3
Il modello finale (3) integra tutte le informazioni (1) + (2)
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Il modello finale (3) contiene tutte le informazioni (1) + (2) in modo distinto
Livello 2: interoperabilità su modello federato
ARCHITETTONICO STRUTTURALE
ESPORTAZIONE IFC
IMPORTAZIONE IFC
ESPORTAZIONE IFC
IMPORTAZIONE IFC
1
2
3
La richiesta di interoperabilità è condizionata dal livello di sviluppo del BIM
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Livello 3 e 4: interoperabilità completa ed evoluta
Livello 3
Livello 4
Closed BIM e Open BIM
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25
Due approcci strategici
VS.
CLOSED BIM
DBMS
DBMS DBMS
DBMS
ARCHICAD ® AXIS VM ®
ALLPLAN ® REVIT ®
Software di authoring Hanno caratteristiche differenti tra loro e database proprietari
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DBMS
DBMS DBMS
DBMS
ARCHICAD ® AXIS VM ®
ALLPLAN ® REVIT ®
Il collegamento tra i diversi software non può che essere 1 a 1 (soluzione complessa)
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CLOSED BIM Trasferimento dei dati difficoltoso
DBMS DBMS
DBMS
MOD. ARCHITETTONICO
MOD. STRUTTURALE MOD. IMPIANTI
Il collegamento tra i diversi modelli avviene in modo non trasparente e non gestibile dall’utente
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CLOSED BIM Soluzioni integrate non accessibili
SOFTWARE A.
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VANTAGGI SVANTAGGI Unico fornitore e certezza delle responsabilità
Vincolato alle politiche commerciali del fornitore
Ottimizzazione della integrazione dei software
Difficoltà o impossibilità a scambiare informazioni con altri software
Soluzione per chi opera autonomamente
Le normative per le opere pubbliche, tra cui la UNI 11337, prevedono solo soluzioni OPEN BIM
CLOSED BIM
La soluzione è l’uso di un formato neutro (ad es. IFC) comune a tutti i software AXIS VM ® ARCHICAD ®
ALLPLAN ® REVIT ® 30
IFC
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VANTAGGI SVANTAGGI
Massima apertura per lo scambio di informazioni con altri software
Possibili difficoltà operative (file IFC sono complicati)
Possibilità di scegliere il software migliore per ogni singolo problema
E’ richiesta una maggiore conoscenza degli aspetti informatici
Maggiore trasparenza
Il Capitolato Informativo
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Il Capitolato Informativo
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UNI 11337:Esplicitazione delle esigenze e dei requisiti informativi richiesti dal committente agli affidatari.
Redatto a cura del Committente è il documento che regola tutti gli aspetti rilevanti del processo di digitalizzazione del progetto, tra cui l’interoperabilità
Il Capitolato Informativo
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Parte tecnica: • Tipo di hardware e software richiesti • Formati dei dati per lo scambio • Sistemi di coordinate • Competenze richiesta all’affidatario • …
Il Capitolato Informativo
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Parte gestionale: • Usi ed obiettivi dei modelli e degli
elaborati informativi; • Livelli di sviluppo degli oggetti (LOD) • Ruoli, responsabilità • Proprietà del modello; • …
IFC: la struttura
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http://www.buildingsmart.org
IFC: Industry Foundation Classes data model
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Entità: es. IfcWall 1. Entità dati generali 2. Entità oggetti 3. Entità prodotti 4. Entità elementi 5. Entità elementi di
costruzione 6. Entità muro 7. Dati della entità muro 6
5
4
3
2
1
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Da teoria degli oggetti* Linguaggio STEP • Modularità • Ereditarietà • Incapsulamento, ecc.
* G. Booch - Object-Oriented Analysis and Design with Applications
IFC: Industry Foundation Classes data model
IFC è uno standard in grado di trasferire informazioni relative a:
1. Geometrie (oggetti 3d in vari formati)
2. Relazioni (collegamento tra gli oggetti, es. finestra inserita in una parete)
3. Proprietà (materiali, prezzo, ecc.)
4. Metadati (es. dati relativi allo stato del progetto: approvato, in esecuzione, ecc.)
IFC 2x4 comprende 800 entità, 358 proprietà e 121 tipi di dati!
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IFC: Industry Foundation Classes data model
IFC: Industry Foundation Classes data model
Per applicazioni particolari è possibile (e conveniente) sviluppare software «ad hoc» che sfrutta tutte le potenzialità di IFC
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Le problematiche per il software strutturale
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Richieste progettuali PROBLEMATICHE CAD BIM
Elaborati grafici – geometrie Da disegno Da modello 3d con aggiunte
Elaborati grafici – armatura c.a. Da disegno Da modello 3d con aggiunte
Elaborati grafici – acciaio, legno Da disegno da modello 3d con aggiunte - trasferimento dati a mcn
Relazioni di calcolo = =
Regole di trasmissione e archiviazione dei dati
Vedi capitolato Informativo (CI) sulle modalità di trasferimento dei dati dei modelli
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Richieste progettuali PROBLEMATICHE CAD BIM
Integrazione con altri modelli Vedi capitolato Informativo (CI) sulle modalità di trasferimento dei dati dei modelli
Definizione dei dettagli LOD come da CI
…
2°: modello geometrico strutturale
3°: modello di calcolo - FEM
1°: modello architettonico
Modello architettonico e modelli strutturali
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Caratteristiche del calcolo FEM:
modello geometrico modello di calcolo - FEM
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1. Gli elementi strutturali sono introdotti con segmenti che indicano assi e piani medi degli elementi
2. Il calcolo FEM richiede NODI COMUNI agli elementi, attraverso i quali si realizza la continuità strutturale
Caratteristiche del calcolo FEM
Nel passaggio IFC architettonico modello FEM occorre adattare geometrie alla logica FEM (offset)
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1 2
Il pilastro è posizionato sotto al solaio, quindi il nodo (1) deve spostarsi per posizionarsi sul piano medio del solaio (2)
• Il passaggio diretto non sempre è possibile, sono necessarie operazioni di adattamento tra i modelli
• Molte operazioni sono automatizzabili • E’ comunque necessario un controllo finale
Considerazioni circa uso IFC da modello architettonico a strutturale
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Il software STA DATA
Axis VM: solutore di calcolo FEM e moduli verifiche e disegni ferri secondo NTC
3Muri: calcolo strutture in muratura e miste, nuove ed esistenti con metodo
BIM Inside: gestore file IFC per controllo e acquisizione dati
Calcolo strutturale
Gestore file IFC
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Solutore FEM BIM oriented (oggetti e funzionalità tipiche di BIM authoring)
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Il software FEM per il BIM strutturale
Input ad oggetti parametrici (travi, pilastri, solai, muri, …)
1. Collegamento con BIM architettonici
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Il software FEM per il BIM strutturale
Elaborazione modello 3d e tavole 2d
Creazione automatica della sezione verticale
A
A
Sez. A-A
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Il software FEM per il BIM strutturale
Elaborazione modello 3d e tavole 2d
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Moduli per verifiche secondo NTC
Calcolo e disegno 3d armature Verifica di travi, pilastri, setti, plinti e travi di fondazione e disegno delle armature
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Il software per le murature BIM Passaggio dal modello strutturale al modello architettonico – esportazione oggetti
Modello BIM Modello 3Muri Modello BIM
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Dal modello architettonico al modello strutturale con PASSAGGIO DIRETTO
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Dal modello architettonico al modello strutturale VIA IFC
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Dal modello architettonico al modello strutturale VIA IFC
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• Gestore di file IFC • Interrogazione e misura di file IFC • Ambiente CAD per elaborazione file IFC • Crea i dati per passaggio verso 3Muri e Axis
VM
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Dal modello strutturale al modello architettonico VIA IFC
A chi conviene il BIM?
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Analisi economica costi di progettazione rispetto a progettazione tradizionale
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Maggior costo
Minor costo
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Il maggior costo del progetto sarà sempre minore degli errori di costruzione
